Цвет:
 А 
 А 
 А 
      Размер шрифта:
 А 
 А 
 А 
      Изображения:
 Вкл. 
 Выкл. 
 отключить специальную версию 

Подписывайся на официальный канал ОмГТУ!

Т. 5, № 4, 2021

ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК. СЕРИЯ «АВИАЦИОННО-РАКЕТНОЕ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ МАШИНОСТРОЕНИЕ»


СОДЕРЖАНИЕ


ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ И ХИМИЧЕСКОЕ МАШИНОСТРОЕНИЕ


В. А. Пронин, А. В. Кованов, Е. А. Калашникова, В. А. Цветков
Перспектива использования озонобезопасных хладагентов с низким потенциалом глобального потепления
в спиральных компрессорах. Часть 1
DOI: 10.25206/2588-0373-2021-5-4-9-16
Монреальский протокол и Кигалийская поправка определили необходимость и сроки замены гидрофторсодержащих хладагентов. Альтернативой
выводимым из обращения гидрофторуглеродам становятся вещества естественного происхождения с низким потенциалом глобального потепления.
Такая альтернатива вносит коррекцию в вектор развития холодильного оборудования и влечет необходимость адаптации или создания новых
образцов техники, с учетом отличных свойств новых хладагентов. Однако при этом выбор потребителя все так же основывается на эффективности,
стоимости и надежности оборудования. Изучив возможность применения новых хладагентов в сферах использования спирального компрессора, с
точки зрения эксплуатационных свойств веществ, мы также отметили некоторые аспекты влияния их термодинамических и теплофизических свойств
на рабочие процессы и конструкцию элементов компрессора. Таким образом, мы представили сравнительный анализ практического применения и
дальнейшей перспективы использования хладагентов в спиральном компрессоре, выделив актуальные направления изучения данного вопроса.

Ключевые слова: спиральный компрессор, свойства хладагента, гидрофторуглероды, коэффициент подачи, энергоэффективность, протечки рабочего
вещества.

9-16















А. Н. Фот, Д. К. Мельников
Особенности расчета холодильных машин с комбинированным охлаждением конденсаторов с учетом
климатических и экономических факторов
DOI: 10.25206/2588-0373-2021-5-4-17-23
Предложена методика расчета холодильных машин с узлом конденсации, реализующим водяной и воздушный способы охлаждения, учитывающая
экономические и климатические особенности расчетного региона. Поскольку экономический и климатический факторы имеют разную степень
влияния на энергоэффективность и экономичность холодильных машин во всем диапазоне изменяющихся температур охлаждающих сред, то
результаты расчета холодильных машин по предложенной методике позволяют принимать взвешенные решения о компоновке узла конденсации как
на этапе проектирования, так и на этапе разработки программы по управлению холодильной установкой в течение года. Выполнен сравнительный
анализ холодильных машин с комбинированным охлаждением конденсаторов для регионов г. Омска и г. Берлина. Выявлено наиболее значимое
влияние климатического фактора при низких температурах охлаждающего воздуха и влияние стоимости охлаждающей воды при высоких температурах
воздуха.

Ключевые слова: комбинированное охлаждение, узел конденсации, водяное и воздушное охлаждение, экология, экономия энергоресурсов,
математическая модель, холодильная машина.

17–23














А. Р. Алиев
Автоматизация технологического процесса наполнения полостей при пневмовакуумных испытаниях
DOI: 10.25206/2588-0373-2021-5-4-24-32
Рассмотрена схема и технология автоматизированного процесса наполнения полостей контрольным газом. Построено математическое описание
функционирования системы наполнения, служащее основой для разработки методики проектирования и исследования рабочих характеристик.

Ключевые слова: испытания на герметичность, пневмовакуумные испытания, наполнение полости газом, автоматический режим наполнения,
автоматизация технологического процесса.

24–32








И. С. Бусаров, С. С. Бусаров, В. Л. Юша
Влияние деформации проточной части эластомерных элементов самодействующих клапанов на характеристики
тихоходных длинноходовых компрессорных ступеней
DOI: 10.25206/2588-0373-2021-5-4-33-38
Представлены результаты исследования влияния изменения площади проходного сечения в седле самодействующих клапанов с эластомерными
элементами на характеристики тихоходных компрессорных ступеней. Разработаны методика экспериментального исследования тихоходных
компрессорных ступеней с возможностью получения мгновенных параметров состояния газа в рабочей камере ступени и ее интегральных
характеристик и экспериментальный стенд для ее реализации. Результаты сравнительных экспериментальных исследований подтвердили
эффективность конструкции клапана с изменяемой площадью проходного сечения седла по сравнению с известными конструкциями — увеличение
коэффициента подачи и изотермического индикаторного КПД составило не менее 10…15%.

Ключевые слова: компрессорная тихоходная ступень, экспериментальные исследования, рабочие процессы, самодействующий клапан,
эластомерное седло.

33–38












A. M. Калашников, Г. И. Чернов, В. Л. Юша
Термодинамический анализ процесса расширения винтового детандера в области влажного пара
DOI: 10.25206/2588-0373-2021-5-4-39-47
В данной работе рассматривается процесс расширения влажного пара с различными значениями входной степени сухости в винтовом расширителе.
Исследование проводилось на основе разработанной математической модели, включающей как основные термодинамические уравнения, так и процесс
теплообмена рабочего вещества с окружающей средой в процессе расширения. При проведении исследования процесса расширения в области
влажного пара в винтовом расширителе была разработана математическая модель этого процесса. Математическая модель была верифицирована
посредством сравнения результатов, полученных на ее основе, с результатами, полученными другими исследователями на идентичном объекте. Из
полученных результатов видно, что при значениях начальной степени сухости больше 0,01 распределения давлений и температур практически не
зависят от ее величины. При значениях начальной сухости меньше 0,01 она начинает оказывать существенное влияние на распределение давления и
температуры по углу поворота ведущего ротора винтового расширителя.

Ключевые слова: тепловая энергия, рекуперация тепла, винтовой расширитель, детандер, влажный пар.

39–47













И. Д. Обухов
Оптимизация системы рекуперации тепловых потерь мобильной компрессорной установки
для сжатия природного газа
DOI: 10.25206/2588-0373-2021-5-4-48-54
В данной статье представлены методика и результаты оптимизации системы рекуперации тепловых потерь (СРТП) мобильной компрессорной установки
(МКУ), предназначенной для сжатия природного газа с применением компьютерной модели в программной среде MatLab с термодинамическим пакетом
CoolProp. В процессе проведения исследования построена компьютерная модель СРТП, определен критерий эффективности рекуперации, произведена
постановка оптимизационной задачи и выполнено ее решение. В качестве управляющих параметров оптимизации приняты давление кипения и массовый
расход рабочего тела в цикле Ренкина. При оптимальных значениях данных параметров достигается наименьшее значение относительного массового
расхода топлива МКУ, то есть достигается максимальная эффективность рекуперации.

Ключевые слова: рекуперация, цикл Ренкина, мобильная компрессорная установка, оптимизация, природный газ.

48–54











А. С. Хрёкин, И. В. Баранов, А. А. Никитин
Анализ эффективности циклов каскадных холодильных машин с применением диоксида углерода
DOI: 10.25206/2588-0373-2021-5-4-55-64
В данной публикации выполнен анализ и доказана целесообразность совершенствования энергетических показателей низкотемпературных холодильных
машин, работающих на R744 с применением каскадных схем с хладагентами R134а, R1234yf и R717, основываясь на ранее полученных данных при
анализе двухступенчатых схем. В настоящее время, при существующих экологических запретах и возрастающем интересе к созданию низкотемпературных
холодильных машин, работающих с применением диоксида углерода в двухступенчатой и каскадной схемах, представленное исследование дополняет
научную литературу по обоснованию применения каждой из них.

Ключевые слова: каскадная холодильная машина, потенциал глобального потепления, верхний каскад, транскритический цикл, традиционные хладагенты,
озоноразрушающая способность, диоксид углерода, холодопроизводительность, природный хладагент, холодильная установка. 

55–64










Й. С. Ху, Х. Цз. Вэй, Б. Юй, О. Х. Ян, Цз. Ван, Цз. У
Исследование инжекции пара в двухступенчатом роторном компрессоре = Hu Y. S., Wei H. J., Yu B. [et al.].
Research on the Vapor Injection of Two-stage Rotary Compressor / пер. с англ. М. А. Федоровой
DOI: 10.25206/2588-0373-2021-5-4-65-74
Для понимания процессов инжекции пара, подаваемого в двухступенчатый роторный компрессор в процессе сжатия, была создана математическая модель,
основанная на уравнении сохранения массы, уравнении энергии и калорическом уравнении, верифицированная по результатам сравнения расчетных и
экспериментальных P-V диаграмм. Также были сделаны некоторые полезные выводы о давлении в промежуточной камере и массовом расходе пара,
инжектируемого в процессе сжатия. Результаты показывают, что обратный поток газа между промежуточной камерой и инжекционным каналом пара является
важным недостатком двухступенчатого роторного компрессора, который может быть преодолен путем применения дополнительного клапана в инжекционном
канале. Очевидно, что инжекционный клапан может уменьшить обратный поток газа и потери мощности в процессе сжатия при одновременном увеличении
колебаний давления в промежуточной камере. Эксперименты показывают, что КПД двухступенчатого роторного компрессора с инжекционным клапаном
увеличился более чем на 2% в рабочих параметрах, соответствующих ASHRAE/T.

Ключевые слова: холодильная машина, роторный компрессор, инжекция пара, математическая модель, эксперимент, верификация.
Перевод публикуется с разрешения авторов и оргкомитета конференции «Компрессоры и их системы» («International Conference on Compressors
and their Systems») (Лондон, 2019).
65-74

















АВИАЦИОННАЯ И РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКАЯ ТЕХНИКА


В. Н. Блинов, В. В. Косицын, А. И. Лукьянчик, П. В. Степень, П. С. Ячменев
Исследования надежности импульсной электротермической двигательной установки наноспутника
DOI: 10.25206/2588-0373-2021-5-4-75-82
Рассмотрены актуальные вопросы нормирования и экспериментального подтверждения надежности импульсной двигательной установки для решения
задач орбитального маневрирования наноспутников в составе космической орбитальной группировки. Для заданной вероятности безотказной работы
P ≥ 0,995 определены нормированные значения вероятности безотказной работы основных критичных элементов двигательной установки. Приведены
результаты ресурсных испытаний и оценки надежности опытного образца двигательной установки с количеством импульсных включений 15700. Полученное
фактическое значение вероятности безотказной работы опытного образца двигательной установки составило: P = 0,9979, что подтвердило возможность
реализации заданной надежности штатной двигательной установки наноспутника.

Ключевые слова: наноспутник, электротермический микродвигатель, двигательная установка, надежность, вероятность безотказной работы.

75–82











В. И. Кузнецов, В. В. Макаров
Единообразие рабочих процессов струйного и вихревого эжекторов, вихревой трубы и трубы Гартмана–Шпренгера
DOI: 10.25206/2588-0373-2021-5-4-83-88
На основании рассмотренных ранее физико-математических моделей струйного и вихревого эжекторов, вихревой трубы и трубы Гартмана–Шпренгера сделан
вывод об идентичности процессов обмена работой и теплотой в этих устройствах. Показано влияние вязкости, тангенциальных напряжений, градиента
линейных и угловых скоростей на передачу кинетической энергии от высоконапорного к низконапорному газу. Учитывается разность термодинамических
температур на теплообмен высоконапорного и низконапорного газов.

Ключевые слова: струйный и вихревой эжектор, вихревая труба, труба Гартмана–Шпренгера, обмен работой, обмен теплотой, вязкость,
тангенциальное напряжение.

83–88










В. И. Трушляков, В. А. Урбанский, А. Н. Павленко, В. Е. Жуков, Е. Ю. Сухорукова
Экспериментальные исследования нестационарных процессов испарения криогенной жидкости в макете бака ракеты
DOI: 10.25206/2588-0373-2021-5-4-89-98
Разработана программа, методика проведения эксперимента и обработки результатов эксперимента. Созданы экспериментальный стенд и метрологическое
обеспечение, в качестве модельной жидкости рассмотрен жидкий азот (ЖА). Получена база данных параметров процессов тепломассообмена (давление,
температуры) на режимах наддува емкости газом гелием до 2 атм., заданном внешнем тепловом нагружении, сбросе давления после достижения 4 атм.
до 1 атм. Приведена методика обработки результатов измерений давления и температуры с принятыми допущениями и ограничениями.

Ключевые слова: жидкий азот, кондуктивный нагрев, испарение, кипение, объемное вскипание, наддув, газ гелий, массовая скорость испарения.

89–98










Баннер ПРИОРИТЕТ2030
ОмГТУ
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Омский государственный технический университет»

     

Контакты
Приёмная ректора: 644050, Российская Федерация, г.Омск, пр-т Мира, д. 11
тел.: (3812) 65-34-07 факс.: (3812) 65-26-98
эл. почта: info@omgtu.ru

Приёмная комиссия: pk@omgtu.ru
Телефон: 8-800-201-00-55
Телефон: (3812) 72-90-55

Отдел внешних связей: press_omgtu@mail.ru


Важно


© 2011 ОмГТУ - 2022 ОмГТУ.РФ